Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная страница / Архитектура отрасли

К 175-летию со дня рождения Д.К. Максвелла

Галилей и Ньютон заложили основы механической картины мира,

Фарадей и Максвелл – основы электромагнитной картины.



В 1855–1856 гг. Максвелл издает свой первый труд по электромагнитным явлениям «О Фарадеевых силовых линиях» и первую его часть докладывает Кембриджскому философскому обществу. В 1856 г. он становится профессором Абердинского университета в Шотландии, а год спустя отсылает труд Фарадею. Пожилой ученый был необычайно обрадован этим подарком и писал Максвеллу: «Ваша работа приятна мне и оказывает мне большую поддержку».

Пять лет спустя Максвелл излагает свою электромагнитную теорию в трудах «О физических линиях сил» (1861–1862 гг.) и «Динамическая теория поля» (1864–1865 гг.). Он придал идеям Фарадея математическую завершенность, впервые ввел термин «электромагнитное поле» и сформулировал законы этого поля.

К тому времени Максвелл становится профессором в Лондонском Кингз-Колледже. Последний раздел своего труда «Динамическая теория поля» ученый назвал «Электромагнитная теория света». В нем он утверждал, что существуют «поперечные электромагнитные волны», распространяющиеся со скоростью, близкой к скорости света, которая была установлена в 1849 г. французским физиком И. Физо, и давал формулу для определения этой скорости. Таким образом, можно утверждать, «что свет состоит из поперечных колебаний той же среды, которая является причиной электромагнитных явлений». Электромагнитная теория света – важнейшее достижение теории Максвелла. Содержание этого раздела – еще одна иллюстрация гениальных выводов ученого.

Правда, Максвелл утверждал, что впервые мысль об электромагнитной природе света высказал Фарадей в своей статье «Мысли о лучевых вибрациях» (1846).

Но Максвелл, как и все другие физики, не знал, что еще в марте 1832 г. Фарадей передал в Королевское общество конверт с письмом, в котором сообщал, что «электрическая индукция» распространяется подобно магнитному взаимодействию, и процесс распространения индукции похож «на колебания взволнованной водной поверхности» или «звуковые колебания» частиц воздуха, а также является «наиболее вероятным объяснением световых явлений». Фарадей подчеркивал, что на распространение магнитного воздействия требуется время, которое «оказывается весьма незначительным». В заключение ученый указывал, что он пока не имеет времени подтвердить свои воззрения экспериментально и поэтому хочет «закрепить свои открытия определенной датой», так как ему известно, что «никто из ученых не имеет подобных взглядов». Письмо это было обнаружено спустя 106 лет, в 1938 г.

Поразительна интуиция Фарадея, который впервые так образно сравнил распространение «магнитного взаимодействия» с колебаниями «взволнованной водной поверхности». Идеей о существовании электромагнитных волн и невиданной скорости их распространения Фарадей создал своеобразный плацдарм для последующего будущего развития электросвязи и радиотехники. А труды Максвелла приблизили это развитие и сделали его достоянием практики.

В «Динамической теории поля» математические уравнения Максвелла приобретают завершенный вид. Он формулирует законы в виде векторных уравнений, связывающих магнитную индукцию с напряженностью магнитного поля, напряженность магнитного поля с силой создающего его тока, электродвижущую силу с изменением магнитного поля.

Им было введено важное понятие токов смещения, характеризующих состояние диэлектрика в электрическом поле. Он выводит формулу, позволяющую определить энергию электрического поля, а также доказывает, что свет представляет собой электромагнитное явление. Максвелл впервые в истории физики вводит термин «электромагнитное поле» и дает его определение как «…часть пространства, которое содержит в себе и окружает тела, находящиеся в электрическом и магнитном состоянии».

Далеко не всем известно, что в 1865 г., в год публикации «Динамической теории поля», с Максвеллом произошел несчастный случай, в результате которого мир мог лишиться величайшего физика, и знаменитый «Трактат по электричеству и магнетизму» никогда бы не увидел свет. Во время верховой прогулки с женой на загородной даче лошадь, на которой скакал Джеймс, внезапно чего-то испугалась и понеслась в лес, и Максвелл сильно ударился головой о нависавшую ветвь. Ранение было очень серьезным, возникло рожистое воспаление головы. Врачи запретили ему умственную работу, и только крепкое здоровье 34-летнего ученого, его выдержка и оптимизм помогли преодолеть опасный недуг.

В 1873 г. вышел главный труд Максвелла – «Трактат по электричеству и магнетизму». В начале книги дается критический обзор всех ранее опубликованных теорий электричества и магнетизма. Автор утверждает, что «многопудовые» труды по электричеству и магнетизму в большинстве своем лежат на полках библиотек, далеки от практических задач и не отвечают потребностям инженеров и ученых.

В «Трактате…» изложены основы векторного исчисления, с помощью которого им, как уже отмечалось, были выведены ставшие знаменитыми уравнения электромагнитного поля. Эти уравнения были сформулированы ранее в его труде «Динамическая теория поля», но их вывод осуществлен Максвеллом более обоснованно, с использованием исходных экспериментов и основных понятий. В «Трактате…» возросло число уравнений, изменилась их нумерация. В четырех частях этого труда нашли отражение все вопросы, относящиеся к электростатике, электрокинематике, магнетизму и электромагнетизму.

В отличие от многих своих предшественников, Максвелл стремился каждую математическую величину наделять глубоким физическим смыслом. Но при этом уравнения оказывались довольно сложными. Максвелл понимал трудность восприятия своих оригинальных математических выкладок, именно поэтому начал писать популярное изложение своих теорий. К сожалению, преждевременная смерть не позволила ему закончить этот труд.

Первая книга Я. А. Шнейберга «М. М. Боресков», посвященная контр-адмиралу русского флота, изобретателю электротехнических взрывных устройств, увидела свет в 1951 году. Вторая книга «Титаны электротехники», в которой автор рассказал о жизни и деятельности великих ученых, совершивших открытия в области физики, электричества и магнетизма, издана в 2004 году.

Две книги разделяет больше полувека – удивительное творческое долголетие. Именно творческое, потому что за это время написано более 350 печатных трудов – монографий, очерков, статей.

Вся жизнь Яна Абрамовича связана с Московским энергетическим институтом. Этот институт он окончил, затем здесь же без малого сорок лет, с 1956 по 1992 год, преподавал общую электротехнику на кафедре электротехники и интроскопии. Восемь лет, с 1948 по 1956 год, работал на кафедре истории техники. Несмотря на столь короткий срок, именно история науки и техники стала не просто его специальностью – увлечением на всю жизнь. А увлеченный человек всегда полон идей.

С 1998 года замыслы Яна Абрамовича воплощаются в научных статьях на страницах журнала «Connect!», в его очерках оживает сама история открытий в науке и технике.

Мы от души поздравляем юбиляра со знаменательной датой, желаем крепкого здоровья и надеемся, что и впредь статьи Яна Шнейберга будут радовать читателей нашего журнала.

Главная страница / Архитектура отрасли